[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Regelverfahren zur Anpassung eines Fahrverhaltens
eines Elektrofahrrads beim Schieben des Elektrofahrrads. Die Erfindung betrifft auch
ein Steuergerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen Regelverfahrens und das Elektrofahrrad
mit diesem Steuergerät.
Stand der Technik
[0003] Durch eine aktivierte Schiebehilfe beziehungsweise einen aktivierten Schiebehilfebetriebsmodus
eines Elektrofahrrads wird typischerweise ein Elektromotor des Elektrofahrrads zur
Erzeugung einer konstanten Geschwindigkeit des Elektrofahrrads angesteuert. Ein Nutzer
beziehungsweise Fahrer des Elektrofahrrads weist demgegenüber typischerweise eine
um einen Mittelwert schwankende Schrittgeschwindigkeit auf. Folglich sind die Geschwindigkeit
des Elektrofahrrads und die Schrittgeschwindigkeit des Nutzers häufig nicht gleich.
Des Weiteren kann es beispielsweise in einer Gruppenfahrt mit einer Vielzahl an Elektrofahrrädern
und insbesondere an Engstellen der Fahrtstrecke vorkommen, dass zur Vermeidung von
Kollisionen zwischen den Elektrofahrrädern beziehungsweise zur Anpassung der Ego-Geschwindigkeit
des Elektrofahrrads während des Schiebehilfebetriebsmodus die Schiebehilfe wiederholt
an- und ausgeschaltet beziehungsweise aktiviert und deaktiviert wird. Das Zurückhalten
oder das manuelle Schieben des Elektrofahrrades ist eine typische alternative Reaktion
des Nutzers zum wiederholten An- und Abschalten der Schiebehilfe, wobei diese alternative
Reaktion für den Nutzer kraftaufwändig ist.
[0004] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Regelung eines Elektromotors
im Schiebehilfebetrieb zu verbessern.
Offenbarung der Erfindung
[0005] Die vorliegende Aufgabe wird gemäß der unabhängigen Ansprüche 1, 9 und 10 gelöst.
[0006] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Regelverfahren zur Anpassung eines Fahrverhaltens
eines Elektrofahrrads beim Schieben des Elektrofahrrads. Das Regelverfahren weist
eine Erkennung einer Aktivierung einer Schiebehilfe durch einen Nutzer auf. Vorteilhafterweise
wird eine Betätigung eines Schalters zur Aktivierung der Schiebehilfe erkannt, wobei
der Schalter beispielsweise an einem Lenker des Elektrofahrrads angeordnet ist. Anschließend
wird in einem weiteren Schritt eine Ego-Geschwindigkeit des Elektrofahrrads erfasst.
Die Erfassung erfolgt insbesondere mittels eines Geschwindigkeitssensors, welcher
am Elektrofahrrad angeordnet ist, beispielsweise mittels eines Reed-Sensors. In einem
weiteren Schritt wird eine Fremdgeschwindigkeit ermittelt, das heißt beispielsweise
eine Schrittgeschwindigkeit des Nutzers beim Schieben des Elektrofahrrads. Alternativ
oder zusätzlich wird als Fremdgeschwindigkeit wenigstens eine Geschwindigkeit eines
Fremdfahrzeugs ermittelt, wobei sich das Fremdfahrzeug in einem Umgebungsnahbereich
des Elektrofahrrads befindet, beispielsweise vor, hinter oder seitlich neben dem Elektrofahrrad.
Der Umgebungsnahbereich des Elektrofahrrads weist beispielsweise einen Radius kleiner
zehn Meter auf, besonders bevorzugt ist der Radius kleiner vier Meter. Anschließend
wird in einem Verfahrensschritt ein Elektromotor des Elektrofahrrads in Abhängigkeit
der erkannten Aktivierung der Schiebehilfe, der erfassten Ego-Geschwindigkeit und
der ermittelten Fremdgeschwindigkeit zur Anpassung der Ego-Geschwindigkeit des Elektrofahrrads
und/oder einer Beschleunigung des Elektrofahrrads geregelt. Das Verfahren weist den
Vorteil auf, dass die Ego-Geschwindigkeit des Elektrofahrrads an die Schrittgeschwindigkeit
des Nutzers und/oder die Geschwindigkeit wenigstens eines Fremdfahrzeugs angepasst
wird, so dass der Schiebehilfebetriebsmodus für den Nutzer des Elektrofahrrads komfortabler
wird beziehungsweise ein Risiko für Kollisionen beim Schieben erheblich reduziert
wird.
[0007] In einer bevorzugten Ausführung wird vor der Ermittlung der Fremdgeschwindigkeit
wenigstens ein Motorstrom des Elektromotors erfasst. Anschließend wird die Fremdgeschwindigkeit
in Abhängigkeit des erfassten Motorstroms ermittelt. Diese Ausführung weist den Vorteil
auf, dass die Kraft des Nutzers auf das Elektrofahrrad als Reaktion auf eine zu langsame
oder zu schnelle Ego-Geschwindigkeit am Elektrofahrrad indirekt erfasst wird, da durch
ein Zurückhalten oder manuelles Schieben der Motorstrom verändert wird. Des Weiteren
sind in dieser Ausführung zur Ermittlung der Fremdgeschwindigkeit keine Funkverbindung
zum Nutzer und/oder zum Fremdfahrzeug und/oder zusätzliche Sensoren notwendig.
[0008] In einer Weiterführung wird wenigstens ein Kamerabild mittels mindestens einer Kamera
erfasst, wobei die Kamera insbesondere am Elektrofahrrad angeordnet ist. Ferner ist
die Kamera vorteilhafterweise zur Erfassung von Kamerabildern mit ihrem Blickfeld
in Längsrichtung des Elektrofahrrads nach vorne oder nach hinten ausgerichtet. Alternativ
oder zusätzlich ist die Kamera mit ihrem Blickfeld zu einer Seite des Elektrofahrrads
hin beziehungsweise in Richtung der Querachse des Elektrofahrrads ausgerichtet. Die
Kamera kann als Weitwinkelkamera dazu eingerechtet sein, beispielsweise einen Umgebungsbereich
des Elektrofahrrads in einem Blickwinkel von 135° zu erfassen. Vorteilhafterweise
wird ferner eine Abfolge von Kamerabildern erfasst. Vorteilhafterweise ist die Kamera
an einem Smartphone, welches am Lenker des Elektrofahrrades angeordnet ist, oder an
einem Steuergerät des Elektrofahrrades angeordnet. Anschließend wird die Fremdgeschwindigkeit
des Nutzers und/oder des Fremdfahrzeugs in Abhängigkeit des erfassten Kamerabildes
ermittelt. Die Ermittlung der Fremdgeschwindigkeit erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit
eines optischen Flusses zwischen mindestens zwei Kamerabildern der erfassten Abfolge
von Kamerabildern und/oder in Abhängigkeit von dem im Kamerabild als Objekt erkannten
Fremdfahrzeug und/oder dem als Objekt erkannten Nutzer und/oder in Abhängigkeit eines
im Kamerabild erkannten Abstands zwischen dem Elektrofahrrad und dem Fremdfahrzeug.
Diese Weiterführung weist den Vorteil auf, dass die Fremdgeschwindigkeit ohne eine
Funkverbindung in Abhängigkeit der visuell erfassten Schrittgeschwindigkeit des Nutzers
und/oder der visuell erfassten Fremdgeschwindigkeit des Fremdfahrzeugs erfasst wird.
[0009] In einer Ausgestaltung erfolgt die Ermittlung der Fremdgeschwindigkeit in Abhängigkeit
einer mittels einer Funkverbindung empfangenen Sensorgröße, insbesondere wird die
Sensorgröße mittels einer Bluetooth-Verbindung empfangen. Die Sensorgröße repräsentiert
die Fremdgeschwindigkeit. Beispielsweise repräsentiert die Sensorgröße einen Beschleunigungs-
oder Geschwindigkeitsverlauf des Nutzers oder des Fremdfahrzeugs, wobei die Sensorgröße
mittels eines Sensors erfasst wird. Der Sensor ist vorzugsweise an dem Nutzer oder
dem Fremdfahrzeug angeordnet, beispielsweise ist der Sensor ein Geschwindigkeitssensor
des Fremdfahrzeugs. Durch diese Ausgestaltung entsteht der Vorteil, dass die Fremdgeschwindigkeit
genau ermittelt werden kann.
[0010] Die Funkverbindung verbindet vorzugsweise ein Steuergerät des Elektrofahrrads mit
einem Smartphone des Nutzers und/oder mit einem Steuergerät des Fremdfahrzeugs. Vorteilhafterweise
ist der Sensor beispielsweise in einem Smartphone angeordnet, welches der Nutzer beispielsweise
in einer Tasche mit sich führen kann, wobei das Smartphone des Nutzers mittels der
Funkverbindung mit dem Steuergerät des Elektrofahrrads verbunden ist.
[0011] In einer besonders bevorzugten Ausführung wird die Ego-Geschwindigkeit des Elektrofahrrads
durch die Regelung mit einer Verzögerung kleiner als fünf Sekunden nach einer Änderung
der aktuellen Fremdgeschwindigkeit geregelt, insbesondere ist die Verzögerung kleiner
als eine Sekunde. Beispielsweise resultiert daraus der Vorteil, dass die Ego-Geschwindigkeit
schnell an die aktuelle Fremdgeschwindigkeit des Nutzers und/oder des Fremdfahrzeugs
angepasst wird beziehungsweise, dass die Ego-Geschwindigkeit der Fremdgeschwindigkeit
schnell folgt. Dadurch wird auch der Vorteil realisiert, dass im Falle eines Stopps
eines beispielsweise vorausfahrenden Fremdfahrzeugs auch das Elektrofahrrad sofort
stoppt.
[0012] Es kann in einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen sein, dass eine Zielgeschwindigkeit
in Abhängigkeit der erfassten Ego-Geschwindigkeit und/oder in Abhängigkeit der mindestens
einen ermittelten Fremdgeschwindigkeit ermittelt wird. Als Zielgeschwindigkeit wird
insbesondere ein Mittelwert eines Verlaufs der Fremdgeschwindigkeit oder ein Mittelwert
mehrerer ermittelter Fremdgeschwindigkeiten oder eine langsamste mehrerer ermittelter
Fremdgeschwindigkeiten ermittelt. Die Regelung des Elektromotors des Elektrofahrrads
erfolgt in dieser Ausgestaltung zusätzlich in Abhängigkeit der ermittelten Zielgeschwindigkeit.
Dadurch entsteht der Vorteil, dass die Regelung beispielsweise für den Nutzer stetig
und vorhersehbar erfolgt.
[0013] In einer anderen Weiterführung wird in einem optionalen Schritt eine Position des
Elektrofahrrads erfasst, insbesondere mittels eines globalen Navigationssatellitensystems.
Anschließend wird eine Durchschnittsgeschwindigkeit oder eine empfohlene Ego-Geschwindigkeit
im Schiebehilfebetrieb von einer Servereinrichtung in Abhängigkeit der Position des
Elektrofahrrads empfangen. Der Empfang erfolgt insbesondere nach Absendung einer Anfrage
an die Servervorrichtung zur Durchschnittsgeschwindigkeit oder der empfohlenen Ego-Geschwindigkeit
in Abhängigkeit der erfassten Position. Danach erfolgt die Regelung des Elektromotors
des Elektrofahrrads zusätzlich in Abhängigkeit der empfangenen Durchschnittsgeschwindigkeit
oder der empfohlenen Ego-Geschwindigkeit. Dadurch entsteht der Vorteil, dass durch
die Regelung für den Nutzer eine komfortable und sichere Ego-Geschwindigkeiten des
Elektrofahrrads resultiert.
[0014] Die Erfindung betrifft auch ein Steuergerät zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Regelverfahrens. Es kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass das Steuergerät
ein Smartphone ist.
[0015] Die Erfindung betrifft auch ein Elektrofahrrad mit dem Steuergerät.
[0016] Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
mit Bezug zu den Figuren.
Figur 1: Elektrofahrrad
Figur 2: Nutzer beim Schieben mit Elektrofahrrad
Figur 3: zwei Elektrofahrräder beim Schieben
Figur 4: Ablaufdiagramm des Regelverfahrens als Blockschaltbild
Figur 5: Steuergerät
Figur 6: Diagramm des Fremdgeschwindigkeits- und Ego-Geschwindigkeitsverlaufs
Figur 7: Alternativer Fremdgeschwindigkeits- und Ego-Geschwindigkeitsverlauf
Figur 8: Weiterer Fremdgeschwindigkeits- und Ego-Geschwindigkeitsverlauf
Ausführungsbeispiele
[0017] In Figur 1 ist ein Elektrofahrrad 100 in seitlicher Ansicht dargestellt. Das Elektrofahrrad
100 weist ein Vorderrad 101 und ein Hinterrad 102 sowie einen Rahmen 120 auf. An dem
Elektrofahrrad 100 ist ferner im Bereich einer Tretachse 105 eine Antriebseinheit
103 mit einem Elektromotor 104 und einem Getriebe angeordnet, wobei die Tretachse
105 durch einen Nutzer mittels zweier Pedale zur Erzeugung eines manuellen Drehmomentes
angetrieben werden kann. Der Elektromotor 104 der Antriebseinheit 103 ist dazu eingerichtet,
zusätzlich zum manuellen Drehmoment des Nutzers ein motorisches Drehmoment zu erzeugen
und auf ein Hinterrad des Elektrofahrrads 100 zu übertragen. Die Antriebseinheit 103
wird dazu mittels eines Batteriemoduls 106 mit Energie versorgt. Ein Steuergerät 107
und/oder ein Smartphone ist dazu eingerichtet, den Elektromotor 104 anzusteuern beziehungsweise
zu regeln. Um einen Schiebehilfe-Betriebsmodus zu aktivieren, kann der Nutzer einen
Schalter 108 betätigen. Der Schalter 108 ist beispielsweise am Lenker 109 des Elektrofahrrads
100 angeordnet. Alternativ kann das Steuergerät 107 und/oder das Smartphone den Schalter
108 aufweisen, beispielsweise ist der Schalter 108 als Touchscreen-Funktion realisiert.
Des Weiteren weist das Elektrofahrrad 100 einen Geschwindigkeitssensor 113 auf, welcher
beispielsweise an einer Lenkergabel des Elektrofahrrads 100 angeordnet und mittels
eines Magneten 114 dazu eingerichtet ist, eine Drehzahl des Vorderrads 101 beziehungsweise
eine Ego-Geschwindigkeit des Elektrofahrrads 100 zu erfassen.
[0018] In Figur 2 ist ein Fahrer beziehungsweise Nutzer 200 beim Schieben des Elektrofahrrads
100 dargestellt. Typischerweise hält der Nutzer 200 beim Schieben den Lenker 109 des
Elektrofahrrads 100 mit seinen Armen 201 fest und führt somit das Elektrofahrrad 100
beim Schieben gemäß einer von ihm gewünschten Lenkrichtung. Durch Aktivierung des
Schiebehilfe-Betriebsmodus, beispielsweise durch Betätigung des Schalters 108, wird
der Elektromotor 104 angesteuert beziehungsweise geregelt, so dass das Elektrofahrrad
100 zusätzlich zur manuellen Schiebekraft des Nutzers 200 mittels des Elektromotors
104 ein motorisches Drehmoment erzeugt. Die Schrittgeschwindigkeit des Nutzers 200
und die Ego-Geschwindigkeit des Elektrofahrrads 100 können dabei ohne das erfindungsgemäße
Regelungsverfahren voneinander abweichen, wobei der Nutzer 200 zur Anpassung der Ego-Geschwindigkeit
des Elektrofahrrads 100 und/oder der Beschleunigung des Elektrofahrrads 100 die Schiebehilfe
mehrfach an- und ausschalten kann. Im erfindungsgemäßen Regelungsverfahren wird durch
eine Regelung des Elektromotors 104 vorteilhafterweise die Ego-Geschwindigkeit v
ego an die Schrittgeschwindigkeit des Nutzers 200 als Fremdgeschwindigkeit v
fremd ohne mehrfaches Aktivieren und Deaktivieren der Schiebehilfe angepasst, so dass das
Schieben des Elektrofahrrads 100 im Schiebehilfebetriebsmodus für den Nutzer 200 komfortabler
wird.
[0019] In Figur 3 sind das Elektrofahrrad 100 und ein Fremdfahrzeug 300 dargestellt, wobei
das Fremdfahrzeug 300 in diesem Beispiel ebenfalls ein Elektrofahrrad ist. Das Elektrofahrrad
100 wird durch einen Nutzer 200 geschoben. Das Fremdfahrzeug 300 weist ein Steuergerät
301 auf und wird in diesem Beispiel ebenfalls geschoben, wobei das Fremdfahrzeug 300
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Regelverfahrens alternativ auch im Normalbetrieb
fahren könnte. Das Elektrofahrrad 100 weist eine Ego-Geschwindigkeit v
ego und das Fremdfahrzeug 300 weist eine Fremdgeschwindigkeit v
fremd auf. Durch Regelung des Elektromotors 104 des Elektrofahrrads 100 im erfindungsgemäßen
Regelungsverfahren können die Ego-Geschwindigkeit v
ego und die Fremdgeschwindigkeit v
fremd vorteilhafterweise aneinander angepasst werden, so dass beispielsweise ein Risiko
einer Kollision zwischen dem Elektrofahrrad 100 und dem Fremdfahrzeug 300 reduziert
wird.
[0020] In Figur 4 ist ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Regelverfahrens als Blockschaltbild
dargestellt. Zunächst wird im Schritt 410 die Aktivierung des Schiebehilfebetriebsmodus
des Elektrofahrrads 100 durch den Nutzer 200 erkannt. Die Erkennung 410 erfolgt vorzugsweise
durch die Erfassung der Betätigung des Schalters 108 beziehungsweise einer Eingabe
durch den Nutzer 200. Im Schritt 420 wird die Ego-Geschwindigkeit v
ego des Elektrofahrrads 100 mittels beispielsweise des Geschwindigkeitssensors 113 erfasst.
Die Ego-Geschwindigkeit v
ego kann alternativ oder zusätzlich mittels weiteren Sensoren, welche auf anderen Technologien
basieren, beispielsweise mittels eines Radarsensors, erfasst werden. Es kann optional
im Schritt 430 vorgesehen sein, wenigstens einen Motorstrom des Elektromotors 104
des Elektrofahrrads 100 zu erfassen. Zusätzlich oder alternativ kann in einem weiteren
optionalen Schritt 440 wenigstens ein Kamerabild mittels einer Kamera erfasst werden.
Des Weiteren erfolgt optional eine Erfassung 450 einer Position des Elektrofahrrads
100 und ein Empfangen 451 einer Durchschnittsgeschwindigkeit oder einer empfohlenen
Ego-Geschwindigkeit von einer Servereinrichtung in Abhängigkeit der erfassten Position
des Elektrofahrrads 100. Es kann in einem weiteren optionalen Schritt 460 vorgesehen
sein, eine Sensorgröße beziehungsweise einen Sensorgrößenverlauf mittels einer Funkverbindung
von dem Nutzer 200 oder dem Fremdfahrzeug 300 zu empfangen. Die Funkverbindung verbindet
beispielsweise ein Steuergerät 107 des Elektrofahrrads 100 mit einem Smartphone des
Nutzers 200 und/oder mit einem Steuergerät 301 des Fremdfahrzeugs 300. Anschließend
wird im Schritt 470 die Fremdgeschwindigkeit v
fremd des Nutzers 200, d.h. die Schrittgeschwindigkeit des Nutzers 200, und/oder die Fremdgeschwindigkeit
v
fremd wenigstens eines Fremdfahrzeugs 300 ermittelt. Die Ermittlung 470 der Fremdgeschwindigkeit
v
fremd erfolgt optional in Abhängigkeit des erfassten Motorstroms und/oder des erfassten
Kamerabildes. Die Ermittlung 470 der Fremdgeschwindigkeit v
fremd kann optional auch in Abhängigkeit der empfangenen Sensorgröße erfolgen. Anschließend
kann es im optionalen Schritt 480 vorgesehen sein, eine Zielgeschwindigkeit in Abhängigkeit
der erfassten Ego-Geschwindigkeit v
ego und/oder der mindestens einen ermittelten Fremdgeschwindigkeit v
fremd zu ermitteln. Danach erfolgt die Regelung 490 des Elektromotors 104 des Elektrofahrrads
100 in Abhängigkeit der erkannten Aktivierung des Schiebehilfebetriebsmodus, der erfassten
Ego-Geschwindigkeit v
ego und der ermittelten Fremdgeschwindigkeit v
fremd. Die Regelung 490 passt das Fahrverhalten des Elektrofahrrads 100 beziehungsweise
die Ego-Geschwindigkeit v
ego und/oder eine Beschleunigung a des Elektrofahrrads 100 an, wodurch die Regelung die
Ego-Geschwindigkeit v
ego beispielsweise an die Fremdgeschwindigkeit v
fremd angepasst wird. Die Regelung 490 wird optional zusätzlich in Abhängigkeit der empfangenen
Durchschnittsgeschwindigkeit oder der empfohlenen Ego-Geschwindigkeit durchgeführt.
Die Regelung 490 des Elektromotors 104 wird ferner optional zusätzlich in Abhängigkeit
der ermittelten Zielgeschwindigkeit durchgeführt. Vorteilhafterweise erfolgt die Regelung
490 des Elektromotors 104 sofort beziehungsweise mit einer kleinen Verzögerung nach
einer Änderung der aktuellen Fremdgeschwindigkeit v
fremd, beispielsweise nach einer Verzögerung kleiner als fünf Sekunden.
[0021] In Figur 5 ist das Steuergerät 107 des Elektrofahrrads 100 dargestellt. Das Steuergerät
107 ist beispielsweise am Lenker 109 des Elektrofahrrads 100 angeordnet und dazu eingerichtet,
den Elektromotor 104 anzusteuern beziehungsweise zu regeln. Das Steuergerät 107 erfasst
dazu eine Ego-Geschwindigkeit v
ego mittels des Geschwindigkeitssensors 113. Optional erfasst das Steuergerät 107 ein
Kamerabild mittels der Kamera 501, welche beispielsweise am Steuergerät 107 angeordnet
ist, und/oder eine Stromgröße eines Stromsensors 502, wobei die Stromgröße den Motorstrom
des Elektromotors 104 repräsentiert. Ferner kann das Steuergerät 107 die Position
des Elektrofahrrads 100 mittels eines Positionssensors 503 erfassen, beispielsweise
mittels eines GPS-Sensors. Mittels einer Empfangseinheit 504, insbesondere für Mobilfunk
oder WLAN, ist das Steuergerät 107 dazu eingerichtet, die Durchschnittsgeschwindigkeit
oder die empfohlenen Ego-Geschwindigkeit von einer Servereinrichtung in Abhängigkeit
der erfassten Position des Elektrofahrrads 100 zu empfangen. Das Steuergerät 107 ist
des Weiteren optional dazu eingerichtet, eine Sensorgröße beziehungsweise einen Sensorgrößenverlauf
mittels einer Funkverbindung 505 von einem Smartphone des Nutzers 200 oder von dem
Fremdfahrzeug 300, beispielsweise von einer Sendevorrichtung des Steuergeräts 301
des Fremdfahrzeugs 300, zu empfangen. Die Funkverbindung 505 verbindet das Steuergerät
107 des Elektrofahrrads 100 mit dem Smartphone des Nutzers 200 und/oder mit einem
Steuergerät 301 des Fremdfahrzeugs 300.
[0022] In Figur 6 ist ein Diagramm eines möglichen durch die Regelung 490 resultierenden
Ego-Geschwindigkeitsverlaufs dargestellt. Der gestichelt dargestellte Fremdgeschwindigkeitsverlauf
entspricht in diesem Ausführungsbeispiel der variierenden Schrittgeschwindigkeit eines
Nutzers 200 beim Schieben des Elektrofahrrads 100. Die ermittelte Fremdgeschwindigkeit
v
fremd schwankt in diesem Ausführungsbeispiel sinusförmig um einen Mittelwert. Im Schritt
480 wird als Zielgeschwindigkeit der Mittelwert des Fremdgeschwindigkeitsverlaufs
bestimmt. Als Ego-Geschwindigkeit v
ego des Elektrofahrrads 100 resultiert durch die Regelung 490 in Abhängigkeit der Zielgeschwindigkeit
beispielsweise die gemittelte Fremdgeschwindigkeit v
fremd. Dieses Regelkonzept wird vorteilhafterweise zur Anpassung der Ego-Geschwindigkeit
v
ego an die Schrittgeschwindigkeit des Nutzers 200 eingestellt. Beispielsweis erfolgt
bei einer im Schritt 470 ermittelten sinusförmig um 4 km/h schwankenden Schrittgeschwindigkeit
eines Nutzers 200 die Regelung 490 auf eine Ego-Geschwindigkeit von 4 km/h.
[0023] In Figur 7 ist ein alternativer Ego-Geschwindigkeitsverlauf dargestellt, wobei dieser
durch die Regelung 490 mit einer anderen Regelstrategie resultiert. In diesem Beispiel
folgt aufgrund der Regelung 490 die Ego-Geschwindigkeit v
ego mit kurzer Verzögerung der Fremdgeschwindigkeit v
fremd, wobei die Verzögerung vorteilhafterwiese für den Nutzer 200 kaum wahrnehmbar ist.
Diese Regelstrategie wird vorteilhafterweise zur Anpassung der Ego-Geschwindigkeit
v
ego an die Fremdgeschwindigkeit v
fremd des Nutzers 200, d.h. die Schrittgeschwindigkeit, und/oder die Fremdgeschwindigkeit
v
fremd eines Fremdfahrzeuges 300 eingestellt. Durch das in Figur 7 dargestellte Regelkonzept
wird die Ego-Geschwindigkeit v
ego sofort an eine sich verändernde Fremdgeschwindigkeit v
fremd eines Nutzers 200 und/oder eines Fremdfahrzeugs 300 angepasst, so dass beispielsweise
durch die Regelung 490 ein automatisches Abstoppen des Elektrofahrrads 100 nach einem
erkannten Stopp eines vorausfahrenden Fremdfahrzeugs 300 erfolgt.
[0024] Die in Figur 6 und Figur 7 dargestellten Regelstrategien des Regelverfahrens werden
vorteilhafterweise kombiniert beziehungsweise überlagert. Letzteres ist insbesondere
möglich, da Änderungen der Schrittgeschwindigkeit des Nutzers 200 und Änderungen der
Fremdgeschwindigkeit v
fremd des Fremdfahrzeuges 300 beispielsweise mit verschiedenen Frequenzen beziehungsweise
Zeitabständen ermittelt werden.
1. Regelverfahren zur Anpassung eines Fahrverhaltens eines Elektrofahrrads (100) beim
Schieben des Elektrofahrrads (100), wenigstens umfassend der folgenden Schritte
• Erkennung (410) einer Aktivierung eines Schiebehilfebetriebsmodus des Elektrofahrrads
(100) durch einen Nutzer,
• Erfassung (420) einer Ego-Geschwindigkeit (vego) des Elektrofahrrads (100),
• Ermittlung (470) einer Fremdgeschwindigkeit (vfremd) des Nutzers (200) und/oder wenigstens eines Fremdfahrzeugs (300), und
• Regelung (490) eines Elektromotors (104) des Elektrofahrrads (100) in Abhängigkeit
der erkannten Aktivierung des Schiebehilfebetriebsmodus, der erfassten Ego-Geschwindigkeit
(vego) und der ermittelten Fremdgeschwindigkeit (vfremd) zur Anpassung der Ego-Geschwindigkeit (vego) und/oder einer Beschleunigung (a) des Elektrofahrrads (100).
2. Regelverfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die folgenden Schritte durchgeführt werden
• Erfassung (430) wenigstens eines Motorstroms des Elektromotors (104), und
• Ermittlung (470) der Fremdgeschwindigkeit (vfremd) in Abhängigkeit des erfassten Motorstroms.
3. Regelverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die folgenden Schritte durchgeführt werden
• Erfassung (440) wenigstens eines Kamerabildes mittels einer Kamera, und
• Ermittlung (470) der Fremdgeschwindigkeit (vfremd) in Abhängigkeit des erfassten Kamerabildes.
4. Regelverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die folgenden Schritte durchgeführt werden
• Empfang (460) wenigstens einer Sensorgröße mittels einer Funkverbindung, wobei die
Sensorgröße die Fremdgeschwindigkeit (vfremd) repräsentiert, und
• Ermittlung (470) der Fremdgeschwindigkeit (vfremd) in Abhängigkeit der empfangenen Sensorgröße.
5. Regelverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkverbindung ein Steuergerät (107) des Elektrofahrrads (100) mit einem Smartphone
des Nutzers (200) und/oder mit einem Steuergerät des Fremdfahrzeugs (300) verbindet.
6. Regelverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Regelung (490) des Elektromotors (104) die Ego-Geschwindigkeit (vego) mit einer Verzögerung kleiner als fünf Sekunden nach einer Änderung der aktuellen
Fremdgeschwindigkeit (vfremd) geregelt wird, insbesondere ist die Verzögerung kleiner als eine Sekunde.
7. Regelverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die folgenden Schritte durchgeführt werden
• Ermittlung (480) einer Zielgeschwindigkeit in Abhängigkeit der erfassten Ego-Geschwindigkeit
(vego) und/oder der mindestens einen ermittelten Fremdgeschwindigkeit (vfremd), wobei als Zielgeschwindigkeit insbesondere ein Mittelwert der Fremdgeschwindigkeit
(vfremd) ermittelt wird, und
• Regelung (490) des Elektromotors (104) zusätzlich in Abhängigkeit der ermittelten
Zielgeschwindigkeit.
8. Regelverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die folgenden Schritte durchgeführt werden
• Erfassung (450) einer Position des Elektrofahrrads,
• Empfangen (451) einer Durchschnittsgeschwindigkeit im Schiebehilfebetrieb oder einer
empfohlenen Ego-Geschwindigkeit im Schiebehilfebetrieb von einer Servereinrichtung
in Abhängigkeit der erfassten Position des Elektrofahrrads, und
• Regelung (490) des Elektromotors (104) zusätzlich in Abhängigkeit der empfangenen
Durchschnittsgeschwindigkeit oder der empfohlenen Ego-Geschwindigkeit.
9. Steuergerät (107) zur Durchführung eines Regelverfahrens nach einem der Ansprüche
1 bis 8, wobei das Steuergerät (107) insbesondere ein Smartphone ist.
10. Elektrofahrrad (100) mit einem Steuergerät (107) nach Anspruch 9.